Файл: Месенжник Я.З. Кабели для нефтегазовой промышленности.pdf

го кабеля КРБК-В и плоского ф. „REDA“ показывает, что после 24-часового пребывания в агрессивных средах (бен­ зин, соляровое масло) при нормальной температуре физико­ механические характеристики защитной оболочки КРБК-В несколько выше. Сопротивление изоляции плоского кабеля

в интервале температур 30—90°С меняется незначительно,

ау КРБК-В резко снижается, оставаясь, однако, в преде­ лах допустимой величины (> 3 Мои ■км). Пробивное на­

пряжение импортного кабеля в 1,4 раза ниже, чем у КРБК-В (37,6 кв против 53). Защитные оболочки как импортного плоского, так и отечественного кабеля КРБК-В поддержи­ вают горение.

Дальнейшее усовершенствование кабелей для электро­ питания погружных насосов возможно, по крайней мере, в двух направлениях. Первым из них является изыскание но­ вых конструкционных материалов, в первую очередь, за­ щитных, обеспечивающих работоспособность кабеля в неф­ тяных скважинах с высоким газовым фактором, а также повышающих их эксплуатационную надежность при работе в агрессивных средах. По-видимому, первыми в ряду этих конструкционных материалов можно считать модифициро­ ванные полиэтилены низкого или среднего давления, не распространяющие горения (например, хлорсульфированные ПЭНД или ПЭСД), а также сшитые полиэтилены, материа­ лы для брони, стойкие к воздействию агрессивных скважин­ ных сред и т. д.

Второе направление — конструктивное усовершенствова­ ние. В частности, имеется в виду искусственное увеличе­ ние газостойкости кабелей с резиновой изоляцией путем наложения поверх нее оболочек с повышенной газостой­ костью (например, ПЭНД), металлических гибких (гофри­ рованных) свариваемых или комбинации металлических и пластмассовых газозащитных оболочек. Если кабель с ре­ зиновой изоляцией с искусственно повышенной одним из перечисленных способов газостойкостью будет работоспо­ собным в скважинах с высоким газовым фактором, то воз­ можна реальная предпосылка для создания его универсаль­ ной конструкции. Впрочем, эта предпосылка существует и в первом случае. До создания надежной универсальной конструкции, очевидно, существующие кабели можно диф­ ференцировать по условиям эксплуатации: в скважинах с газовым фактором до 50—60 мъ/т нефти должны приме­ няться кабели с резиновой изоляцией, а выше 50—60 м3/т— с пластмассовыми изоляцией и защитной оболочкой.

для осуществления перечисленных мероприятий. В обоих случаях важен вопрос об экономической целесообразности усовершенствования и дефицитности применяемых материа­ лов. В этом плане представляет интерес вопрос о возмож­ ности применения при изготовлении жил кабелей КРБК алю­ миния взамен меди, так как при применении его в кабелях типа АПРГД для электродуговой сварки и кабелей типа АКРПТ для электропитания передвижных токоприемников получены хорошие результаты. Алюминий как заменитель меди в последние годы находит все более широкое приме­ нение в токопроводящих жилах ряда проводов и кабелей. Одновременно он успешно заменяет свинец в защитных оболочках силовых кабелей с бумажной пропитанной изо­ ляцией.

В результате изучения условий эксплуатации кабелей с медными токопроводящими жилами с учетом физико-меха­

Технические данные кабелей с алюминиевыми жилами

* Здесь шланговая и изоляционная оболочки совмещены; материалрезина ТСШ-35.

82

Волочение алюминиевых проволок „нулевых“ размеров для изготовления гибких кабелей производилось на воло­ чильной машине типа „Ювель“ 90-6 со скольжением. Пер­ воначально для волочения применялась эмульсия, рекомен­ дованная ВНИИКП, однако ее состав пришлось изменить из-за обрывов, шишек и рисок.

В результате экспериментальных работ получили эмуль­ сию, обеспечившую волочение алюминиевой проволоки до диаметра 0,5 и состоявшую из воды, веретенного и касто­ рового масел, олеиновой кислоты и триэтаноламина.

Непременным условием волочения алюминиевой прово­ локи „нулевых“ размеров является тщательная очистка во­ лочильной машины и бака перед заливкой эмульсии; тяго­ вые шайбы и конусы машины следует хорошо полировать. Заправка проволоки должна обеспечивать минимальное скольжение.

При волочении применили победитовые фильеры с наи­ большим углом конуса (2a=20-f- 24°). Волочение проволоки диаметром 0,58 производилось в 11 проходов по м аршруту: 1,55 — 1,40 — 1,27 — 1,15 — 1,04 — 0,94 — 0,85 — 0,71— 0,69 —

не обеспечивают необходимого качества и надежности мес­ та сростки алюминиевых проволок „нулевых“ размеров, сконструировали и изготовили опытную установку, исклю­ чающую недостатки ультразвукового паяльника и совмещаю­ щую одновременно процессы лужения и пайки.

Алюминий, являясь химически активным металлом, при соприкосновении с кислородом мгновенно окисляется. Плен­ ка окиси алюминия инертна и очень плохо смачивается расплавленным металлом, что вызывает необходимость пред­ варительного удаления ее при пайке. Однако сделать это с помощью обычных флюсов нельзя, применение же фтор­ содержащих флюсов нежелательно. При механическом уда­ лении пленки с поверхности проволоки происходит практи­ чески мгновенное образование новой. Следовательно, ее удаление должно производиться непосредственно в момент пайки, заставив частицы припоя колебаться с ультразвуко­ вой частотой порядка 18—24 кгц. Ультразвуковые колеба­ ния приводят к процессу образования и захлопывания пу­ зырьков в расплавленном припое (явление кавитации).

Подлежащие пайке проволоки, предварительно изогну­ тые и подрезанные радиально, закрепляются в профильных зажимах 5 (рис. 9, а), установленных на площадке. Послед­ няя вниз перемещается при помощи рукоятки, а вверх — пружины самовозврата. При нажатии рукоятки установлен-

63

Ные встык проволоки Погружаются в ванночку 4 с расплав­ ленным припоем, частицы которого колеблются с ультра­ звуковой частотой.

Ванночка находится в стальном концентраторе 3, при­ крепленным к никелевому магнитострикционному пакету 2;

О -

Рис. 9. Технологические устройства для изготовления кабелей с алюминиевыми жилами:

а-ультразвуковая установка для пайки алюминиевых проволок нулевых размеров; б—специальный дорн.

на последнем имеется обмотка возбуждения, подключаемая к генератору ультразвуковых колебаний. Магнитострикционный пакет помещен в латунном стакане 1, который имеет гофрированную поверхность для увеличения теплоотдачи. Внутренняя полость стакана заполняется трансформаторным

64